本发明涉及一种用于热计量和热销售的控制系统及其实现方法，属于电气技术领域。
背景技术：
近年来我国能源资源利用效率有所提高，但与世界先进水平相比仍存在较大差距，能源的综合利用水平普遍不高。据有关权威调查显示：发达国家的一次能源利用效率约43%，而我国的一次能源利用效率不足20%，其中热能使用效率低的现象尤为突出。在我国城镇集中供热管网铺设率不足50%，同时大量的工业余废热无法实现就地消耗。
针对上述实际问题，“移动蓄能供热”的商务模式便逐渐形成，为了适应这种供热方式的发展，对于热量的计量以及热量的销售便显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种用于热计量和热销售的控制系统及其实现方法，以实现以下发明目的：
能够准确地计量热量，并通过刷卡的方式进行销售，每台控制箱均可以单独工作，可以打印简单的售卖票据，并可形成详细的销售记录，供工作人员查询和参考；所有运行参数及历史数据均可以通过u盘、以太网或gprs无线网络上传到中心服务器中，形成实时报表和历史报表，方便统一管理；服务器下设多台充值客户机，方便给用户进行ic卡充值。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于热计量和热销售的控制系统，所述控制系统包括plc控制模块，plc控制模块连接有触摸屏，触摸屏作为人机界面；plc控制模块还连接有读卡器，读卡器用于读取ic卡；plc控制模块还连接有温度传感器、阀门、流量计，用于实现流量、温度等信号的采集以及阀体的开关操作；
所述plc控制模块连接有中心服务器，运行参数及历史数据均可以通过u盘、以太网或gprs无线网络上传到中心服务器中；
所述中心服务器下设多台充值管理客户机，中心服务器与充值管理客户机通过以太网连接。
一种用于热计量和热销售的控制系统的实现方法，所述实现方法包括以下步骤：
移动供热车采取预付费ic卡买热方式，即移动供热车司机去交费大厅根据其需要购买的热量进行预交费，工作人员会通过本系统专用的预付费ic卡管理软件将交费金额充到ic卡内；
购热方将ic卡插入前端控制箱，在控制箱的触摸屏上设定想要购买的热水量；
热计量控制箱从卡内扣除购买热水量相对应的金额，同时控制电动阀放热水。
进一步的，所述用于热计量和热销售的控制系统的实现方法包括预付费ic卡管理方法，预付费ic卡管理方法包括以下步骤：
步骤s101，登录，用户在控制软件的登录界面，通过输入不同的账户名及密码来区分操作等级，用户按照授予的权限进行操作，实现分级管理，完成后进入步骤s102和步骤s103；
步骤s102，进行系统设置，可根据实际情况设置发卡公司、客户公司、计量单位、单价等参数；
步骤s103，查询，可以查询ic卡充值记录、使用记录等报表。
进一步的，所述预付费ic卡管理方法还包括以下步骤：
步骤s104，读卡，将ic卡放置到读卡器上进行识别，只有经过控制系统授权的ic卡才能识别成功，否则ic卡无法识别，完成后进入步骤s105、步骤s106、步骤s107；
步骤s105，补卡，当用户丢失卡片时，可读取空白卡，然后查询用户信息，并将信息写入新卡，完成后进入步骤s108；
步骤s106，发卡，读取空白卡，并将用户名称、卡编号、联系人、地址信息等写入卡中，方便日后查询和操作，完成后进入步骤s108；
步骤s107，销户，对丢失的卡片及时销户，消除客户的卡片信息。
进一步的，所述预付费ic卡管理方法还包括以下步骤：
步骤s108，充值，发卡和补卡以后，应根据实际情况对卡进行充值，方便用户使用，完成后进入步骤s109；
步骤s109，取卡，操作完毕后，取回卡片，可随时到热计量及热销售控制箱进行插卡消费。
进一步的，所述用于热计量和热销售的控制系统的实现方法还包括热计量及热销售控制箱管理方法，所述热计量及热销售控制箱管理方法包括以下步骤：
步骤s201，设定系统参数，设定常温、热水温度报警值、金额系数、提前量、偏移量、流量上限、流量下限、温度上限、温度下限等参数，完成后进入步骤s202；
步骤s202，水温判定，设定水温，当实际水温低于设定热水温度报警值时，进入步骤s203，若水温正常，则进入步骤s204；
步骤s203，停止售水，并发出报警信息；
步骤s204，读卡，读取预付费ic卡的卡片信息，读取的信息将显示在控制箱人机界面上，包括客户名称、余额等，并能实时记录这些信息，方便后期查询。
进一步的，所述热计量及热销售控制箱管理方法还包括以下步骤：
步骤s205，设定购水信息，设定好购水量，完成后进入步骤s206；
步骤s206，余额判定，若设定购水量超出卡中余额，则进入步骤s207，余额充足则进入步骤s208；
步骤s207，余额不足报警提示，提示余额不足，并推出卡片；
步骤s208，热水量判定，若设定购水量超出储水罐内剩余水量，则进入步骤s209，若热水量充足，则进入步骤s210；
步骤s209，水量报警，提示水量不足，需返回步骤s205重新设定购水量；
步骤s210，扣除金额，从ic卡中扣除购水量所对应的金额。
进一步的，所述热计量及热销售控制箱管理方法还包括以下步骤：
步骤s211，开阀放水，plc控制电动阀打开，排放热水，若排水过程中途手动终止够水，则进入步骤s212，若到达预定购水量，则进入步骤s213；
步骤s212，电动阀关闭，并将剩余购买水量的金额重新补回到卡里，完成后进入步骤s213；
步骤s213，plc控制电动阀关闭，完成后进入步骤s2014；
步骤s214，打印小票，阀门关闭后，可在人机界面根据需要打印小票，完成后进入步骤s215；
步骤s215，在人机界面点击“退卡”，卡片则自动弹出。
进一步的，步骤s207，余额不足报警提示，提示余额不足，并推出卡片；
当卡内余额不足时，提醒客户修改设定值或及时充值；
售热过程中，当卡内余额较低时，电动阀逐渐反向关闭，当卡余额为零时，电动阀全部关闭，停止售热。
进一步的，所述步骤s213中电动阀关闭包括以下两种情况：
当快要达到设定购买的吨数时，电动阀门提前反向关闭，提前量可在触摸屏画面中设置，根据现场实际情况随时调整；
当达到设定的购水吨数时，电动阀门完全关闭，为了实现计量精确，热计量控制箱自动修正实际售热量与设定值的差值，并将此差值修正到预付费卡的余额中去。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
能够准确地计量热量，并通过刷卡的方式进行销售，每台控制箱均可以单独工作，可以打印简单的售卖票据，并可形成详细的销售记录，供工作人员查询和参考。
所有运行参数及历史数据均可以通过u盘、以太网或gprs无线网络上传到中心服务器中，形成实时报表和历史报表，方便统一管理。
服务器下设多台充值客户机，方便给用户进行ic卡充值。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
附图1是本发明实施例中控制系统的功能模块图；
附图2是本发明实施例中控制系统的控制箱接线图；
附图3是本发明实施例中控制系统的通讯接线图；
附图4是本发明实施例中预付费ic卡管理软件功能图；
附图5是本发明实施例中热计量及热销售控制箱工作流程图。
具体实施方式
实施例1，如图1至图3所示，一种用于热计量和热销售的控制系统，包括plc控制模块，plc控制模块连接有触摸屏，触摸屏作为人机界面可根据用户的需求，按步骤完成售热操作；plc控制模块还连接有读卡器，读卡器用于读取ic卡；plc控制模块还连接有温度传感器、阀门、流量计，用于实现流量、温度等信号的采集以及阀体的开关操作。
所述plc控制模块连接有中心服务器，运行参数及历史数据均可以通过u盘、以太网或gprs无线网络上传到中心服务器中，形成实时报表和历史报表，方便统一管理。
所述中心服务器下设多台充值管理客户机，中心服务器与充值管理客户机通过以太网连接，方便给用户进行ic卡充值。
所述控制系统包括断路器q1、断路器q2，断路器q1的1脚连接有端子排x1的1脚，断路器q1的2脚连接有端子排x1的2脚，断路器q1的3脚连接有接触器k1的3脚和接触器k2的3脚，断路器q1的1脚连接有端子排x1的5脚。
所述断路器q1的3脚连接有接触器k1的1脚，断路器q1的4脚连接有plc控制模块p1的1l+脚和l脚。
所述接触器k1的1脚连接有接触器k2的1脚，接触器k1的4脚连接有接触器k2的6脚，接触器k1的6脚连接有接触器k2的4脚，接触器k1的7脚连接有端子排x1的4脚，接触器k2的7脚连接有端子排x1的3脚。
所述控制系统还包括plc控制模块p1，plc控制模块p1的型号为simatics7-200，plc控制模块p1的1m脚和plc控制模块p1的m脚相连，plc控制模块p1的1m脚连接有接触器k1的1脚，plc控制模块p1的1l+脚与plc控制模块p1的l+脚连接，plc控制模块p1的1l+脚连接有断路器q2的4脚，plc控制模块p1的q0.0脚连接有接触器k1的8脚，plc控制模块p1的q0.1脚连接有接触器k2的8脚，plc控制模块p1的i0.0脚连接有端子排x1的10脚，plc控制模块p1的i0.1脚连接有端子排x1的11脚。
所述控制系统还包括模拟量输入模块p2，模拟量输入模块p2的型号为em231，模拟量输入模块p2的ra脚和模拟量输入模块p2的a+脚连接，模拟量输入模块p2的a+脚连接有端子排x1的6脚，模拟量输入模块p2的ra脚连接有端子排x1的7脚，模拟量输入模块p2的rb脚和模拟量输入模块p2的b+脚连接，模拟量输入模块p2的b+脚连接有端子排x1的8脚，模拟量输入模块p2的b-脚连接有端子排x1的9脚，模拟量输入模块p2的l+脚连接有plc控制模块p1的1l+脚，并连接有端子排x1的12脚，模拟量输入模块p2的m脚连接有plc控制模块p1的的m脚，并连接有端子排x1的13脚。
所述端子排x1的1-13脚用于外接温度传感器、阀门、流量计。
所述控制系统还包括开关电源ps，开关电源ps的l脚连接有断路器q1的3脚，开关电源ps的n脚连接有断路器q1的4脚，开关电源ps的+v2脚连接有断路器q2的1脚，开关电源ps的com脚连接有断路器q2的2脚，开关电源ps的+v1脚连接有双通讯主板st的5v。
所述控制系统还包括触摸屏hmi，触摸屏hmi的24v+脚连接断路器q2的4脚，触摸屏hmi的com脚连接断路器q2的3脚，触摸屏hmi的2脚连接打印机dy的3脚，触摸屏hmi的3脚连接打印机dy的5脚，触摸屏hmi的+5脚连接打印机dy的9脚，触摸屏hmi的7脚连接有plc控制模块p1中port1的3脚，触摸屏hmi的8脚连接有plc控制模块p1中port1的8脚。
所述控制系统还包括双通讯主板st，双通讯主板st的3脚连接有plc控制模块p1中port0的8脚，双通讯主板st的4脚连接有plc控制模块p1中port0的3脚。
所述控制系统还包括打印机dy，打印机dy的24v脚连接有断路器q2的4脚，打印机dy的com脚连接有断路器q2的3脚。
如图4至图5所示，所述控制系统的前端控制箱安装在热源厂热源出口端，对移动供热车售热。
所述用于热计量和热销售的控制系统的实现方法包括以下步骤：
移动供热车采取预付费ic卡买热方式，即移动供热车司机去交费大厅根据其需要购买的热量进行预交费，工作人员会通过本系统专用的预付费ic卡管理软件将交费金额充到ic卡内。
购热方将ic卡插入前端控制箱，在控制箱的触摸屏上设定想要购买的热水量。
热计量控制箱从卡内扣除购买热水量相对应的金额，同时控制电动阀放热水。
所述用于热计量和热销售的控制系统的实现方法包括预付费ic卡管理方法和热计量及热销售控制箱管理方法。
所述预付费ic卡管理方法包括以下步骤：
步骤s101，登录，用户在控制软件的登录界面，通过输入不同的账户名及密码来区分操作等级，用户按照授予的权限进行操作，实现分级管理，完成后进入步骤s102和步骤s103；
步骤s102，进行系统设置，可根据实际情况设置发卡公司、客户公司、计量单位、单价等参数，完成后进入步骤s104；
步骤s103，查询，可以查询ic卡充值记录、使用记录等报表；
步骤s104，读卡，将ic卡放置到读卡器上进行识别，只有经过控制系统授权的ic卡才能识别成功，否则ic卡无法识别，完成后进入步骤s105、步骤s106、步骤s107；
步骤s105，补卡，当用户丢失卡片时，可读取空白卡，然后查询用户信息，并将信息写入新卡，完成后进入步骤s108；
步骤s106，发卡，读取空白卡，并将用户名称、卡编号、联系人、地址信息等写入卡中，方便日后查询和操作，完成后进入步骤s108；
步骤s107，销户，对丢失的卡片及时销户，消除客户的卡片信息；
步骤s108，充值，发卡和补卡以后，应根据实际情况对卡进行充值，方便用户使用，完成后进入步骤s109；
步骤s109，取卡，操作完毕后，取回卡片，可随时到热计量及热销售控制箱进行插卡消费。
预付费ic卡管理软件针对前端热计量及热量销售控制箱可以发售多张预付费卡，每张卡设置独立的编号，挂失和补卡等功能针对本卡独立的编号。
每张预付费卡的计费价格是不同的，根据预付费卡不同的编号设置不同的的价格，计量单位设置gj，单价金额可变，不局限于1.0、2.0、3.0等固定数值。
所述热计量及热销售控制箱管理方法包括以下步骤：
步骤s201，设定系统参数，设定常温、热水温度报警值、金额系数、提前量、偏移量、流量上限、流量下限、温度上限、温度下限等参数，完成后进入步骤s202；
步骤s202，水温判定，设定水温，当实际水温低于设定热水温度报警值时，进入步骤s203，若水温正常，则进入步骤s204；
步骤s203，停止售水，并发出报警信息；
步骤s204，读卡，读取预付费ic卡的卡片信息，读取的信息将显示在控制箱人机界面上，包括客户名称、余额等，并能实时记录这些信息，方便后期查询，完成后进入步骤s205；
步骤s205，设定购水信息，设定好购水量，完成后进入步骤s206；
步骤s206，余额判定，若设定购水量超出卡中余额，则进入步骤s207，余额充足则进入步骤s208；
步骤s207，余额不足报警提示，提示余额不足，并推出卡片；
当卡内余额不足时，提醒客户修改设定值或及时充值；
售热过程中，当卡内余额较低时，电动阀逐渐反向关闭，当卡余额为零时，电动阀全部关闭，停止售热；
步骤s208，热水量判定，若设定购水量超出储水罐内剩余水量，则进入步骤s209，若热水量充足，则进入步骤s210；
步骤s209，水量报警，提示水量不足，需返回步骤s205重新设定购水量；
步骤s210，扣除金额，从ic卡中扣除购水量所对应的金额，完成后进入步骤s211；
步骤s211，开阀放水，plc控制电动阀打开，排放热水，若排水过程中途手动终止够水，则进入步骤s212，若到达预定购水量，则进入步骤s213；
步骤s212，电动阀关闭，并将剩余购买水量的金额重新补回到卡里，完成后进入步骤s213；
步骤s213，plc控制电动阀关闭，完成后进入步骤s2014；
在步骤s213中电动阀关闭包括以下两种情况：
当快要达到设定购买的吨数时，电动阀门提前反向关闭，提前量可在触摸屏画面中设置，根据现场实际情况随时调整；
当达到设定的购水吨数时，电动阀门完全关闭，为了实现计量精确，热计量控制箱自动修正实际售热量与设定值的差值，并将此差值修正到预付费卡的余额中去；
步骤s214，打印小票，阀门关闭后，可在人机界面根据需要打印小票，完成后进入步骤s215；
步骤s215，在人机界面点击“退卡”，卡片则自动弹出。
当下一台移动供热车到达时，重复步骤s201-步骤s215的流程步骤。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。